Sistema di acquisizione wireless con i moduli Xbee Data di pubblicazione: 21-08-2008 | Versione Italiana  | English Version Parole chiave: - Domotica - Schede Area SX - Telecontrollo - ZigBee -

In questo articolo vediamo come realizzare una semplice applicazione per l'acquisizione di tensioni analogiche da remoto in tecnologia wireless. Il sistema proposto mostra come sfruttare le potenzialità delle schede  SX15PRO / SX3000EVO di Area SX abbinate ai moduli Xbee della Maxstream.

Nell'articolo proposto in questa pagina, vediamo un esempio pratico che sfrutta le potenzialità dei moduli Xbee della Maxstream assieme alle schede di sviluppo SX15PRO e SX3000EVO di Area SX . Il sistema proposto, il cui funzionamento è basato sulle funzioni API integrate nei moduli Xbee, permette di acquisire fino a sei tensioni applicate agli ingressi analogici del modulo wireless e trasmetterle, ad intervalli regolari, ad unità centrale, realizzata con una SX15PRO o con una SX3000.
Oltre a funzionare come dei normali radio-modem seriali, i moduli Xbee e XbeePro sono equipaggiati con un esteso set di funzioni aggiuntive chiamate API (Application Programming Interface) che, una volta configurate tramite semplici comandi AT, consento al modulo Zigbee di operare in totale autonomia senza l'impiego di un processore aggiuntivo.

Realizzazione e configurazione del nodo Xbee remoto

La realizzazione di un semplice nodo capace di acquisire delle tensioni analogiche basato su modulo Xbee della Maxstram può essere facilmente prototipato su una mille fori seguendo lo schema elettrico riportato nell'immagine che segue:

Analizzando lo schema elettrico possiamo osservare che oltre al modulo Xbee sono richiesti pochi altri componenti: uno stabilizzatore di tensione LM1117-3.3 (U2) fondamentale per stabilizzare la tensione di alimentazione del modulo wireless a 3.3V; un MAX3232 (U3) necessario per  l'interfacciamento del modulo con il PC per effettuare la configurazione. 
Le linee ADC  del modulo Xbee possono acquisire tensioni analogiche fino ad un massimo di 3.3V, nello schema sopra riportato sono stati inseriti due partitori resistivi dimensionati per consentire l'acquisizione di tensioni superiori +5V e + 10V.

La configurazione del modulo Xbee va effettuata attraverso un PC su cui è stato installato il software X-CTU (disponibile nella sezione download presente alla fine di questo articolo)  e collegato via seriale al nodo appena descritto.

Una volta lanciato il tool X-CTU è necessario selezionare la porta COM del PC su cui è collegato il modulo Xbee e cliccare il tasto "Test / Query" per verificare la bontà del collegamento.

Successivamente possiamo passare nella sezione "Modem Configuration"  dove è possibile configurare tutti i settaggi per il funzionamento del modulo ZigBee.

La configurazione da impostare per il funzionamento del modulo Xbee come descritto in questo articolo è la seguente:

CH=C
ID=3332
DH=0
DL=0  #Indirizzo del nodo di destinazione
MY=1111 #Indirizzo del nodo (deve essere diverso da nodo a nodo)
EE=0
NI= NODO DI TEST
AP=1  #Api abilitate
D8=0  #Ingresso non configurato
D7=0  
D6=3  #Ingresso configurato come input
D5=2  #Ingresso configurato come ADC
D4=2
D3=2 
D2=2
D1=2  
D0=2
IU=1
IT=1
IC=0
IR=1770  #Trasmissione ogni 6 sec (1770hex == 6000 dec )

Una volta salvate le impostazioni cliccando sul tasto "Write", il modulo wireless in modalità completamente autonoma comincerà a leggere le tensioni applicate sulle linee D0 e D1 e ad intervalli regolari di 6 secondi, le trasmetterà al modulo ricevente con indirizzo 0000hex. 

Realizzazione e configurazione dell'unità centrale

L'unità centrale, che riceve e visualizza su una pagina WEB i valori ricevuti dai nodi remoti, può essere realizzata con una  SX3000EVO o una SX15PRO su cui vanno montati un modulo Rabbit RCM3700 o RCM3710 ed un modulo Xbee o XbeePRO (serie 1).
Nella sezione Download sono disponibili due firmware:  FW_XBEE_SX15PRO e FW_XBEE_SX3000EVO realizzati per essere caricati tramite l'applicazione RFU rispettivamente sul modulo Rabbit RCM3700 montato su una SX15PRO e su una SX3000EVO.

 Se si usa la SX15PRO è necessario configurare su ON i due switch della seriale E etichettati con "XBEE"

Completato l'upload del firmware possiamo riavviare il modulo Rabbit.
Per verificare il corretto funzionamento del sistema dobbiamo collegare un PC al modulo Rabbit via LAN ed aprire attraverso un browser internet l'indirizzo http://192.168.0.176.
Dopo pochi istanti dovremmo vedere aprirsi sul browser la seguente pagina WEB:

Ad ogni trasmissione da parte del nodo remoto il pacchetto inviato viene parsato dall'applicazione installata sul modulo Rabbit e il risultato visualizzato sulla pagina WEB appena riportata.
Gli ingressi del modulo Xbee configurati come ADC verranno visualizzati in grigio scuro mentre quelli configurati come semplici ingressi TTL verranno visualizzati in blu.

Cliccando sul link "Configurazione" si accede alla pagina di setup 

in questa sezione oltre a poter cambiare l'indirizzo IP su cui risponde il web server del Rabbit, è possibile impostare ingresso per ingresso il valore massimo di tensione acquisibile (Valore di tensione massima applicabile all'ingresso partitore resistivo compreso).

Link

Download

 Software X-CTU setup_x-ctu.zip
 Software RFU rfu.zip
 Firmware per SX3000EVO FW_XBEE_SX3000EVO
 Firmware per SX15PRO FW_XBEE_SX15PRO
 Datasheet Xbee manual_xb_oem-rf-modules_802.15.4.pdf

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